[发明专利]一种Ti3

权利要求书

1.一种Ti₃C₂T_x掺杂ZnO为阴极修饰层材料的有机太阳能电池，其特征在于，包括阴极基底、阴极修饰层、光敏活性层、阳极修饰层和阳极；所述阴极修饰层材料由Ti₃C₂T_x与ZnO掺杂而成，且所述阴极修饰层中Ti₃C₂T_x掺杂质量百分比为1～7％；

所述阴极修饰层的制备步骤如下：

将Ti₃C₂T_x溶液滴加到ZnO前驱体溶液中，在表面Plasma处理的ITO阴极基底上旋涂所得混合液得到阴极修饰层。

2.根据权利要求1所述的有机太阳能电池，其特征在于，所述阴极基底为铟锡氧化物玻璃，所述光敏活性层材料为PTB7:PCBM或P3HT:PCBM，且光敏活性层厚度为100-200nm。

3.根据权利要求1所述的有机太阳能电池，其特征在于，所述阳极修饰层材料为MoO₃，所述阳极修饰层厚度为2-10nm。

4.根据权利要求1所述的有机太阳能电池，其特征在于，所述阳极层材料为Ag或Al，所述阳极层厚度为80-120nm。

5.根据权利要求1所述的有机太阳能电池，其特征在于，所述阴极修饰层中Ti₃C₂T_x为二维片层材料，且片大小为100-200nm，所述阴极修饰层的厚度为30-50nm。

6.权利要求1-5任一项所述Ti₃C₂T_x掺杂ZnO为阴极修饰层材料的有机太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、清洗阴极基底，并对所述阴极基底进行表面Plasma处理；

步骤二、在经过步骤一处理过的所述阴极基底表面依次旋涂阴极修饰层和光敏活性层；

步骤三、在步骤二所述的光敏活性层表面依次蒸镀阳极修饰层和阳极层，得到所述有机太阳能电池。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤一中阴极基底的清洗包括：首先依次用洗涤剂、去离子水、丙酮、无水乙醇和异丙醇各超声清洗15-25分钟；随后在60-100℃真空干燥箱中烘干12-24h；进行表面Plasma处理的时间为10-15min。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤二中，阴极修饰层制备工艺为：首先将Ti₃C₂T_x的乙醇溶液超声分散均匀，用直径为0.22μm的有机滤芯过滤；然后将上述Ti₃C₂T_x滤液滴加到ZnO前驱体溶液中，搅拌25-35min得到均匀的混合液，所述ZnO前驱体溶液的质量分数为8％-12％，混合液中Ti₃C₂T_x掺杂的质量百分比为1～7％最后在步骤一处理后的阴极基底上旋涂所述混合液得到阴极修饰层，转速为4000-4500rpm，旋涂时间为30-50s；所述阴极修饰层旋涂完成后以150-250℃退火处理30-90分钟。

9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤二中，所述光敏活性层制备工艺为：将PTB7和PCBM分散在氯苯和1,8-二碘辛烷中，搅拌10-24h小时得到活性层溶液，其中PTB7:PCBM质量比为0.5-0.8:1，PTB7浓度为5-15mg/mL；最后在阴极修饰层表面旋涂活性层溶液，转速为800-1500rpm，时间为30-50s；所述活性层旋涂完成后放置8～12小时，随后以100-150℃退火处理5-15分钟。